2023-02-10 01:55来源:m.sf1369.com作者:宇宇
spline函数可以实现三次样条插值:
x = 0:10;
y = sin(x);
xx = 0:.25:10;
yy = spline(x,y,xx);
plot(x,y,'o',xx,yy)
(另外fnplt csapi这两个函数也是三次样条插值函数)
常用的插值计算方法有线性插值、样条插值等,但是这些插值方法通常是一维插值方法,即y=f(x)的情况,对于二维数据即z=f(x,y)的情况应用起来存在一些困难。
首先来简单介绍一下最简单的一维插值计算方法。原始数据为一系列的散点,即(x1,y1)、(x2,y2)....(xi,yi),对于任意的x,求取其对应的y值。其计算过程为,首先求取x值位于哪两个三点之间,假如xj≤x<xj+1,则y=(x-xj)×(yj+1-yj)/(xj+1-xj)+yj。该方法可以较准确地求取任意x值对应的y值,且该方法一般只应用于内插,当x值超出原始散点x范围时,采用线性外插方法。
x=[1:1:10];y=[2:2:20];pp=interp1(x,y,'spline','pp') breaks=pp.breaks coefs=pp.coefs
三次样条插值(Cubic Spline Interpolation)简称Spline插值,是通过一系列形值点的一条光滑曲线,数学上通过求解三弯矩方程组得出曲线函数组的过程。实际计算时还需要引入边界条件才能完成计算。一般的计算方法书上都没有说明非扭结边界的定义,但数值计算软件如Matlab都把非扭结边界条件作为默认的边界条件。在工程上,构造三次样条插值函数通常有两种方法:一是以给定插值结点处得二阶导数值作为未知数来求解,而工程上称二阶导数为弯矩,因此,这种方法成为三弯矩插值。二是以给定插值结点处得一阶导数作为未知数来求解,而一阶导数右称为斜率,因此,这种方法称为三斜率插值。